La crisi idrica in tutto il mondo rende urgente la necessità di ottenere nuovi fonti sostenibili d’acqua. Le fonti primarie per ottenere acqua potabile sono l’acqua sotterranea, l’acqua di mare e l’aria contenuta nella nebbia. Quest’ultima è una fonte pulita con un costo inferiore di estrazione di acqua dolce; tuttavia il problema è trovare modi efficienti di raccogliere quest’acqua e perciò la raccolta dell’acqua dalla nebbia è ancora una sfida da affrontare e, possibilmente, vincere. Un gruppo di scienziati appartenenti al Università Beihang (Cina) hanno costruito una ragnatela, facile da fabbricare ed economica, composta da multipli nodi e giunti, imitando la morfologia delle ragnatele naturali, con lo scopo di raccogliere l’umidità da aria nebbiosa. Questa ragnatela è caratterizzata dai nodi costruiti da nano-fibre casuali e separate da giunti fatti di nano-fibre allineate (Figura 1a).
Tale caratteristiche strutturali implicano un gradiente di energia superficiale tra i nodi e i giunti; questo fattore è in grado di realizzare la condensazione continua e la raccolta direzionale delle gocce d’acqua intorno ai nodi. I parametri della struttura della rete, tra quali la distanza tra i nodi adiacenti, gli O angoli tra le fibre incrociate e la forza del moto della goccia confluente sono state studiate appositamente per aumentare l’efficienza del processo (Figura 1b). All’inizio di quest’ultimo, quando la rete è immersa in un ambiente umido con un flusso di nebbia (Figura 2a), piccole gocce d’acqua condensano su ogni fibra in modo casuale (Figura 2b); successivamente le gocce si muovono verso i nodi formando delle gocce gradualmente più grandi (figura 2c, d). Quando una goccia su una fibra diventa grande abbastanza, tocca un’altra goccia sulla fibra adiacente; in questo modo le diverse gocce convergono in una grande goccia confluente, che attraversa due fibre (Figura 2 e).
Allo stesso tempo, l’energia superficiale rilasciata dalla coalescenza delle gocce guida la goccia appena formata a muoversi nel punto centrale di attraversamento (Figura2 f, g). Nel momento che la goccia arriva al punto di attraversamento diventa piuttosto grande e pesante e cade dalle fibre (Figura2 h- k); in questo modo inizia il prossimo ciclo di raccolta (Figura 2l). La progettazione ottimizzata della struttura fa ottenere una goccia abbastanza grande per cadere giù dal punto di attraversamento in un tempo più breve, aumentando l’efficienza del processo. In conclusione, questo approccio potrebbe fornire un valido riferimento per raccolta dell’acqua dalla nebbia e può essere utilizzato soprattutto nelle zone di siccità dove l’acqua sotterranea è scarsa, e l’aria nebbiosa potrebbe essere l’unica potenziale fonte d’acqua.
